来自美洲驼的免疫分子可以为包括COVID-19在内的大量sars类病毒提供保护
西奈山领导的研究人员已经证明，来自美洲驼血液的微小而强大的免疫颗粒可以为每种COVID-19变体提供强大的保护，包括Omicron，以及18种类似的病毒，包括SARS- cov -2和SARS- cov -1，后者导致了2003年的SARS爆发。
在一篇发表于细胞的报道6月28日，该团队提出，这些被称为纳米体的“超级免疫”分子可能是一种快速作用的可吸入抗病毒治疗或喷雾的前体，这种药物可能被储存起来，并在全球范围内用于对抗不断演变的大流行和未来的病毒。
与其他动物王国相比，大羊驼、骆驼和羊驼有独特的免疫系统:它们产生的抗体只有一个多肽链，而不是两个。这种结构产生的抗体大约是正常抗体的十分之一，非常稳定，可以牢固地结合疾病目标。因为这些独特的属性在美国，研究人员可以很容易地将多个纳米体像雏菊链一样连接起来，所以如果a病毒试图通过变异逃跑，另一个纳米体已经准备好阻止它。
“因为他们的小尺寸以及广泛的中和活性，这些骆驼纳米体很可能对未来的sars样病毒变异和爆发有效，”西奈山伊坎医学院药理学副教授兼蛋白质工程和治疗中心主任Yi Shi博士说。“它们优越的稳定性、低生产成本以及保护上呼吸道和下呼吸道免受感染的能力意味着，如果出现新的COVID-19变体或SARS-CoV-3，它们可以提供关键的治疗方法，以补充疫苗和单克隆抗体药物。”
作为研究的关键部分，Shi博士的团队用SARS-CoV-2受体结合结构域(RBD)对这只名为“Wally”的美洲驼进行了免疫，RBD是病毒的短片段或刺突，它会附着在人类细胞表面的蛋白质上，从而进入并传播感染。他们发现，通过反复使用RBD免疫，Wally生产出的纳米体不仅能识别导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒，还能识别大量其他冠状病毒，从而赋予研究人员所谓的“超级免疫力”。从这一发现中，研究小组分离并验证了大量有效对抗广谱sars样病毒的高效抗病毒纳米体。
“我们了解到，这些纳米体的微小尺寸使它们在对抗快速变异的病毒时具有至关重要的优势，”合著者伊恩·威尔逊博士解释说，他是加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所汉森结构生物学教授和综合结构与计算生物学系主任。“具体来说，它使它们能够穿透病毒表面的更多凹槽、角落和缝隙，从而与多个区域结合，以防止病毒逃逸和变异。”
根据这一结构信息，该团队设计了一种超强纳米体，可以同时结合sars样病毒RBD上的两个区域，以防止突变逃逸。由此产生的分子(PiN-31)非常稳定，以雾化形式可用于吸入治疗或喷雾，该团队在之前的工作中证明，这可以有效对抗SARS-CoV-2。
“虽然还需要更多的研究，但我们相信，我们能够在实验室中分离出的广泛保护、超强的纳米体可以用于人类，”Shi博士说，他在匹兹堡大学进行了大部分研究，然后将实验室搬到伊坎西奈山。他补充说，增加了这种潜在治疗形式的吸引力，这些高度通用的抗病毒药物几乎可以在任何地方从大肠杆菌或酵母细胞等微生物中快速生产。在过去，纳米体疗法已被临床证明是安全有效的对抗人类疾病，如凝血障碍和癌症。
施博士强调说:“赢得与当前大流行以及未来病毒爆发的竞赛，将取决于快速开发和公平分配一系列具有成本效益和方便的技术。”“我们坚信，我们发现的新型、可吸入的、极其有效的纳米体可以满足全球范围内的需求，特别是在最容易受到病毒攻击且缺乏治疗方法的发展中国家。”
除了斯克里普斯研究所，来自克利夫兰凯斯西储大学、匹兹堡大学、耶路撒冷希伯来大学和以色列特拉维夫大学的专家也为这项研究做出了贡献。
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